урок в 10 классе по физике. Урок физики электроемкость. Энергия электрического поля (10 класс, базовый уровень) Составитель Л. Д. Урванцева
 Скачать 244.06 Kb.
|
|
Электроемкость. Энергия электрического поля Страница 1 из 8 УРОК ФИЗИКИ Электроемкость. Энергия электрического поля (10 класс, базовый уровень) Составитель: Л.Д. Урванцева, учитель физики МБОУ «СОШ № 45», г. Кемерово Цели урока: 1. Деятельностные: − формирование универсальных учебных действий на примере рас- смотрения электроемкости и энергии электрического поля. 2. Предметно-дидактические: − расширение и углубления понятия электроемкости конденсатора на основе ранее изученного материала в основной школе; − выведение формулы энергии электрического поля основе экспери- мента и виртуальной симуляции; − установление свойств и характеристик конденсатора при включе- нии и отключении его от источника тока. Планируемые результаты: 1. Личностные: − Проявление интереса к изучению законов природы на основе изу- чаемого материала; − Осознание учащимися связи физики и техники в контексте позна- ния современного мира. 2. Метапредметные: − Участие в выявлении, постановке и решении учебной проблемы, выдвижении и доказательстве гипотезы; − Анализ и систематизация информации из разных источников; − Использование информационно-коммуникационных технологий для решения экспериментальных и информационных заданий; − Работа с информацией в виде текста и иллюстраций учебника. 3. Предметные: − Сформировать понятия: электрическая емкость проводника, энер- гия электрического поля; Электроемкость. Энергия электрического поля Страница 2 из 8 − Рассмотреть и освоить определения, обозначения, формулы, еди- ницы измерения физической величины «Электрическая ёмкость» и «Энергия электрического поля»; − Понимать смысл назначения, устройства и принципа действия конденсатора. Тип урока: − по ведущей дидактической цели: изучение нового материала; − по способу организации: комбинированный; − по ведущему методу обучения: проблемный. Методы обучения: − основной: проблемный; − дополнительные: беседа, объяснение, работа в парах и др. Основные вопросы: 1. Простейший конденсатор. Электроемкость. 2. Основные характеристики конденсатора. 3. Экспериментальное и иллюстративное обоснование электроемкости. 4. Энергия электрического поля. 5. Применение понятий электроемкость и энергия электрического поля при решении физических задач. Средства обучения: − Физика. 10 класс. Базовый уровень / Л.Э Генденштейн, А.А. Булатова и др.. – М. : БИНОМ. Лаборатория знаний, 2017 − Средства ИКТ: мультимедиа проектор, интерактивная доска. Электроемкость. Энергия электрического поля Страница 3 из 8 ХОД УРОКА Этапы урока Методы обуче- ния Деятельность учителя Деятельность учеников 1. Организацион- ный Создаёт условия для включения ученика в учебную деятельность Обозначает тему и цели урока Демонстри- руют готов- ность начать учебную дея- тельность 2. Актуализация знаний Метод соответ- ствия Постановка задачи: на экране представлена таблица из двух столбцов. Левый столбик - физические величины, изученные ранее. Правый – фор- мулы физических ве- личин. Каждой пози- ции левого столбца подберите соответ- ствующую позицию правого столбца (Приложение 1) Устанавли- вают позиции правого столбца в со- ответствии с позициями ле- вого. Проверяют правильность выполнения задания в со- ответствии с ключом (само- проверка) 3. Формирование новых знаний, умений и навы- ков. Виртуальная симуляция конденсатора Выведение на экран определения и базо- вой формулы электро- емкости Работа в па- рах: ответы на вопросы со стр. 174-175 (1-3) (Приложение 2) Постановка эксперимента с электрометром Постановка задачи: на основе поставленного опыта и материала учебника, выяснить от каких величин и как зависит электро- емкость конденса- тора? Заполнение аналитической таблицы на основе мате- риалов учеб- ника (Прило- жение 3) Электроемкость. Энергия электрического поля Страница 4 из 8 Этапы урока Методы обуче- ния Деятельность учителя Деятельность учеников Определение новых элемен- тов содержа- ния 1) Электроемкость (определение, обо- значение, фор- мула); 2) Единица электро- емкости (назва- ние, определение, обозначение) 3) Эксперименталь- ная формула электроемкости На основе ма- териалов учеб- ника стр. 174- 176 состав- ляют краткий конспект Постановка эксперимента с заряженным конденсатором Постановка задачи: на основе поставлен- ного опыта и матери- ала учебника, выяс- нить как меняется энергия конденсатора при изменении рас- стояния между об- кладками? Заполнение аналитической таблицы на основе мате- риалов учеб- ника (Прило- жение 4) Определение новых элемен- тов содержа- ния 4) Энергия заряжен- ного конденсатора (определение, обо- значение, фор- мула); 5) Единица энергии заряженного кон- денсатора (назва- ние, определение, обозначение) На основе ма- териалов учеб- ника стр. 176- 177 состав- ляют краткий конспект Электроемкость. Энергия электрического поля Страница 5 из 8 Этапы урока Методы обуче- ния Деятельность учителя Деятельность учеников 4. Первичное за- крепление но- вых знаний Узнавание и воспроизведе- ние новых зна- ний. Самопроверка Предлагает выпол- нить задание № 6, стр. 176 и № 14, стр 178 (Приложение 5) Используя краткий кон- спект, выпол- няют задания теста, прове- ряют правиль- ность выпол- нения задания по предложен- ному ключу. 5. Рефлексия Фронтальный опрос Выясняет, какие но- вые знания и умения ученики получили на уроке Проговари- вают, какие новые знания и умения при- обретены на уроке 6. Домашнее зада- ние Проводит инструктаж по выполнению до- машнего задания Записывают домашнее за- дание Электроемкость. Энергия электрического поля Страница 6 из 8 Приложение 1 ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ ФОРМУЛЫ А) Сила тяжести Б) Работа силы В) Сила Кулона Г) Закон всемирного тяготения Д) Закон Кулона Е) Потенциальная энергия тела в поле тяжести Земли 1) 𝐴𝐴 = 𝐹𝐹ℎ 2) 𝐹𝐹 = 𝐸𝐸𝐸𝐸 3) 𝐹𝐹 = 𝑚𝑚𝑚𝑚 4) 𝐸𝐸 = −𝐺𝐺 𝑚𝑚𝑀𝑀 ⊕ 𝑟𝑟 5) 𝐹𝐹 = 𝐺𝐺 𝑚𝑚𝑀𝑀 ⊕ 𝑟𝑟 2 6) 𝐹𝐹 = 𝑘𝑘 𝑄𝑄𝑄𝑄 𝑟𝑟 2 Ключ к заданию Сила тяжести: 𝐹𝐹 = 𝑚𝑚𝑚𝑚 Работа силы: 𝐴𝐴 = 𝐹𝐹ℎ Сила Кулона: 𝐹𝐹 = 𝐸𝐸𝐸𝐸 Закон всемирного тяготения: 𝐹𝐹 = 𝐺𝐺 𝑚𝑚𝑀𝑀 ⊕ 𝑟𝑟 2 Закон Кулона: 𝐹𝐹 = 𝑘𝑘 𝑄𝑄𝑄𝑄 𝑟𝑟 2 Потенциальная энергия тела в поле тяжести Земли: 𝐸𝐸 = −𝐺𝐺 𝑚𝑚𝑀𝑀 ⊕ 𝑟𝑟 Электроемкость. Энергия электрического поля Страница 7 из 8 Приложение 2 ВОПРОСЫ КЛЮЧИ 1) Доказать, что 1Ф = 1Кл/1В 1) Исходя из того, что С = q/U, c ледует, что 1Ф = 1Кл/1В 2) Чему равна электроемкость конденсатора, если при напряже- нии между обкладками равном 200В, заряд конденсатора равен 1 мКл 2) По формуле С = q/U вытекает, что С = 0,001/200 = 0,5 · 10 -5 Ф 3) Изменится ли электроемкость конденсатора, и если да, то как, если: а) увеличить заряд конденса- тора в 3 раза; б) уменьшить напря- жение между обкладками в 10 раз? 3) а) С 2 С 1 = 𝑄𝑄 2 𝑄𝑄 1 𝑈𝑈 𝑈𝑈 = 3𝑄𝑄 1 𝑄𝑄 1 = 3 => 𝐶𝐶 2 = 3𝐶𝐶 1 б) С 2 С 1 = 𝑈𝑈 2 𝑈𝑈 1 𝑄𝑄 𝑄𝑄 = 𝑈𝑈 1 10𝑈𝑈 1 = 1 10 => 𝐶𝐶 2 = 𝐶𝐶 1 10 Приложение 3 ЗАДАНИЕ КЛЮЧИ Если зарядить конденсатор и затем начать сближать его обкладки, то, как будут меняться: - показания электрометра - напряжение - электроемкость - показания электрометра будут уменьшаться - напряжение будет уменьшаться - электроемкость будет увеличи- ваться Если между обкладками поместить диэлектрик, то, как будут меняться: - показания электрометра - напряжение - электроемкость - показания электрометра будут уменьшаться - напряжение будет уменьшаться - электроемкость будет увеличи- ваться Приложение 4 ЗАДАНИЕ КЛЮЧИ Электроемкость. Энергия электрического поля Страница 8 из 8 Изолированные обкладки заряжен- ного конденсатора удаляют друг от друга. Как при этом изменяется энер- гия конденсатора? Если конденсатор подключен к ис- точнику тока, то напряжение оста- ется постоянным, а электроемкость уменьшается и, следовательно, энер- гия конденсатора будет уменьшаться 𝑊𝑊 = 𝐶𝐶𝑈𝑈 2 2 ; Если конденсатор отключен от ис- точника тока, то заряд остается по- стоянным, а электроемкость умень- шается и, следовательно, энергия бу- дет увеличиваться 𝑊𝑊 = 𝑄𝑄 2 2𝐶𝐶 Приложение 5 ЗАДАНИЕ КЛЮЧИ № 6 стр 176 а) 𝑠𝑠 2 = 4𝑠𝑠 1 => 𝐶𝐶 2 𝐶𝐶 1 = 4𝑠𝑠 1 𝜀𝜀 𝜀𝜀 0 𝑑𝑑 𝑑𝑑 𝑠𝑠 1 𝜀𝜀 𝜀𝜀 0 = 4 б) 𝑑𝑑 2 = 2𝑑𝑑 1 = > 𝐶𝐶 2 𝐶𝐶 1 = 𝑆𝑆𝜀𝜀 𝜀𝜀 0 2𝑑𝑑 1 𝑑𝑑 1 𝑆𝑆𝜀𝜀 𝜀𝜀 0 = 1 2 в) 𝜀𝜀 = 3 => 𝐶𝐶 2 𝐶𝐶 1 = 𝑆𝑆𝜀𝜀 𝜀𝜀 0 𝑑𝑑 𝑑𝑑 𝑆𝑆 𝜀𝜀 0 = 3 № 14 стр 178 Дано: Решение: U = 50 В 𝑊𝑊 = 𝐶𝐶𝑈𝑈 2 2 W = 0,5 мкДж 𝐶𝐶 = 2𝑊𝑊 𝑈𝑈 2 С-? 𝐶𝐶 = 2·0,5 ·10 −6 2 = 0,5 · 10 −6 Ф Ответ: 0,5 · 10 −6 Ф |